Synthèse des acides gras où il se produit, enzymes, étapes et réactions

La synthèse d'acides gras C'est le processus par lequel les composants fondamentaux des lipides les plus importants des cellules (acides gras), qui participent à de nombreuses fonctions cellulaires très pertinentes sont produites.

Les acides gras sont des molécules aliphatiques, c'est-à-dire qu'elles sont essentiellement composées d'atomes de carbone et d'hydrogène unis plus ou moins linéaires. Ils ont un groupe méthyle à l'une de leurs extrémités terminales et un groupe carboxylique acide dans l'autre, pour lequel ils sont appelés "acides gras".

Résumé de la synthèse des acides gras (Source: Mephist.Org / licences / by-sa / 3.0) via Wikimedia Commons)

Les lipides sont des molécules utilisées par différents systèmes de biosynthèse cellulaire pour la formation d'autres molécules plus complexes telles que:

• phospholipides membranaires
• triglycérides pour le stockage d'énergie et
• Les ancres de certaines molécules spéciales trouvées à la surface de de nombreux types de cellules (eucaryotes et procaryotes)

Ces composés peuvent exister sous forme de molécules linéaires (avec tous les atomes de carbone saturés de molécules d'hydrogène), mais celles de la chaîne linéaire peuvent également être observées et avec certaines saturations, c'est-à-dire avec des doubles liaisons entre ses atomes de carbone.

Les acides gras saturés peuvent également trouver des chaînes ramifiées, dont la structure est un peu plus complexe.

Les caractéristiques moléculaires des acides gras sont cruciales pour leur fonction, car beaucoup dépendent des propriétés physicochimiques des molécules qui sont formées par celles-ci, en particulier leur point de fusion, leur degré d'emballage et leur capacité à la formation de Bicapas.

Ainsi, la synthèse des acides gras est une question extrêmement régulée, car il s'agit d'une série d'événements séquentiels critiques pour la cellule de nombreux points de vue.

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Où se produit la synthèse des acides gras?

Dans la plupart des organismes vivants, la synthèse des acides gras se produit dans le compartiment cytosolique, tandis que leur dégradation se produit principalement entre le cytosol et les mitochondries.

Le processus dépend de l'énergie contenue dans les liaisons ATP, la puissance de réduction du NADPH (généralement dérivée de la route Penty Phosphate), le cofacteur de la biotine, les ions bicarbonate (HCO3-) et les ions de manganèse.

Chez les animaux de mammifères, les principaux organes de la synthèse des acides gras sont le foie, les reins, le cerveau, les poumons, les glandes mammaires et le tissu adipeux.

Le substrat immédiat de la synthèse de Novo Des acides gras est de l'acétyl-CoA et le produit final est une molécule palmitate.

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L'acétyl-CoA découle directement du traitement des intermédiaires glucolithiques, c'est pourquoi un régime riche en glucides favorise la synthèse des lipides (lipogenèse) Ergo, également des acides gras.

Enzymes qui participent

L'acétyl-CoA est le bloc de synthèse à deux carbones utilisé pour la formation d'acides gras, car plusieurs de ces molécules sont rejoints consécutivement à une molécule malonyl-CoA, formée par la carboxylation d'un acétyl-CoA.

La première enzyme de l'itinéraire, et l'une des plus importantes du point de vue de sa régulation, est cette personne en charge de la carboxylation de l'acétyl-CoA, connue sous le nom d'acétyl-CoA carboxylase (ACC), qui est une enzymatique complexe enzymatique formé par 4 protéines et utilise la biotine comme cofacteur.

Cependant, et malgré le fait qu'il existe des différences structurelles entre différentes espèces, l'acide gras synthase enzymatique est celui en charge des principales réactions biosynthétiques.

Cette enzyme est, en réalité, un complexe enzymatique composé de monomères qui ont les 7 activités enzymatiques différentes, qui sont nécessaires à l'allongement des acides gras dans la "naissance".

Les 7 activités de cette enzyme peuvent être répertoriées comme suit:

- ACP: Protéine de convoyeur du groupe ACILO

- Acétyl-coa-ACP transacetilasa (À)

- β-cetoacil-ACP synthase (KS)

- Malonyl-coa-ACP transférase (MT)

- β-cethoacil-ACP réductase (Kr)

- β-hydroxyacil-ACP déshydratase (HAUTE DÉFINITION)

- Enoil-ACP Redtase (Euh)

Dans certains organismes tels que les bactéries, par exemple, le complexe d'acides gras de synthase est formé par des protéines indépendantes qui sont associées les unes aux autres, mais sont codées par différents gènes (Système d'acide gras synthase de type II).

Synthes d'acides gras de la levure (source: Xiong, et., Lomakin, je.B., Steitz, t.POUR. / Domaine public, via Wikimedia Commons)

Cependant, dans de nombreux eucaryotes et certaines bactéries, la multitienzyme contient plusieurs activités catalytiques qui sont séparées en différents domaines fonctionnels, dans un ou plusieurs polypeptides, mais qui peuvent être codés par le même gène (System System Synthase I).

Étapes et réactions

La plupart des études réalisées en ce qui concerne la synthèse des acides gras impliquent les résultats réalisés dans le modèle bactérien, cependant, les mécanismes de synthèse des organismes eucaryotes ont également été étudiés avec une certaine profondeur.

Il est important de mentionner que le système d'acide acide gras de type II se caractérise que tous les intermédiaires d'acyle gras rejoignent de manière covalente une protéine d'acide de petite taille connue sous le nom de protéine de transport d'acyle (ACP), qui les transporte d'une enzyme à la suivante.

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Dans les eucaryotes, au contraire, l'activité ACP fait partie de la même molécule, en comprenant que l'enzyme elle-même a une place spéciale pour l'union des intermédiaires et leur transport à travers les différents domaines catalytiques.

L'union entre la protéine ou la partie ACP et l'acil gras.

1. Initialement, l'enzyme acétyl-CoA carboxylase (ACC) est responsable de la catalyse de la première étape de «l'engagement» dans la synthèse des acides gras qui, comme mentionné, implique la carboxylation d'une molécule acétyl-CoA pour former l'intermédiaire de 3 atomes de carbone connus comme malonyl-coa.

Le complexe d'acides gras synthase reçoit.

Cela se déroule initialement pour le transfert de l'acétyl-CoA au groupe CISTEína SH dans la β-zo-babecil-ACP synthase, réaction catalysée par des transacetilas acétyl-coa-ACP.

Le groupe malonyl est transféré de Malonyl-CoA au groupe SH de la protéine ACP, un événement médié par l'enzyme de transfert malonyl-CoA-ACP, formant le malonyl-ACP.

2. L'initiation de l'allongement des acides gras à la naissance se compose de la condensation du malonil-ACP avec une molécule acétyl-CoA, une réaction dirigée par une enzyme avec une activité β-cethoacyl-ACP synthase. Dans cette réaction, l'acétoacéthyl-ACP est formé et une molécule de CO2 est libérée.
3. Des réactions d'allongement se produisent dans des cycles où 2 atomes de carbone sont ajoutés en même temps, que chaque cycle consiste en une condensation, une réduction, une déshydratation et un deuxième événement de réduction:

- Condensation: les groupes acétyle et malonyle sont condensés pour former de l'acétoacétyl-ACP

- Réduction du groupe carbonyle: le groupe carbonil du carbone 3 de l'acétoacétyl-ACP est réduit, formant du D-β-hydroxybutéril-ACP, réaction catalysé par la β-cethoacyl-acp-réductase, que NADPH utilise comme donneur d'électrons.

- Déshydratation: les hydrogènes entre les carbones 2 et 3 de la molécule précédente sont retirés, formant une double liaison qui se termine avec la production de la trans-∆2-Butenoil-ACP. La réaction est catalysée par la β-hydroxyacil-ACP déshydratase.

- Réduction à double liaison: la double liaison de trans-∆2-Butenoil-ACP est réduit pour former du buttiril-ACP par action de la colère-ACP réductase, que NADPH utilise également comme agent réducteur.

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Pour continuer avec l'allongement, une nouvelle molécule malonyle doit rejoindre la partie ACP de la synthase du complexe d'acides gras et commence par la condensation de cela avec le groupe butyral formé dans le premier cycle de synthèse.

Structure de Palmitato (Source: Edgar181 / Domaine public, via Wikimedia Commons)

Dans chaque étape d'allongement, une nouvelle molécule malonyl-CoA est utilisée pour cultiver la chaîne dans 2 atomes de carbone et ces réactions sont répétées jusqu'à ce que la longueur appropriée soit atteinte (16 atomes de carbone), après quoi une enzyme libérase thioestérase acide gras par hydratation par hydratation.

Le palmitate peut être traité par la suite par différents types d'enzymes qui modifient leurs caractéristiques chimiques, c'est-à-dire qu'ils peuvent introduire l'insaturation, prolonger leur longueur, etc.

Régulation

Comme de nombreux voies de biosynthèse ou de dégradation, la synthèse des acides gras est régulée par différents facteurs:

- Cela dépend de la présence d'ions bicarbonate (HCO3-), de vitamine B (biotine) et d'acétyl-CoA (pendant le passage initial de l'itinéraire, ce qui implique la carboxylation d'une molécule acétyl-CoA au moyen d'un intermédiaire de carboxyard de biotine pour former malonyl-coa).

- Il s'agit d'une voie qui se produit en réponse aux caractéristiques de l'énergie cellulaire, car en cas de "carburant métabolique" suffisant, l'excès est converti en acides gras qui sont stockés pour une oxydation ultérieure dans des moments de déficit énergétique.

En termes de régulation de l'enzyme carboxylase acétyl-CoA, qui représente l'étape limite de toute l'itinéraire, celle-ci est inhibée par le palmitail-coa, le produit principal de la synthèse.

Son activateur tostal, en revanche, est Citrate, qui dirige le métabolisme de l'oxydation à sa synthèse pour le stockage.

Lorsque les concentrations acétyl-CoA et ATP mitochondrial augmentent, le citrate est transporté vers le cytosol, où il est si précurseur de la synthèse cytosolique acétyl-CoA et un signal d'activation alcalisée pour l'acétyl-CoA carboxylase.

Cette enzyme peut également être régulée par la phosphorylation, événement tiré par l'action hormonale du glucagon et de l'épinéphrine.

Les références

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